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JPS6355527B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6355527B2
JPS6355527B2 JP60067735A JP6773585A JPS6355527B2 JP S6355527 B2 JPS6355527 B2 JP S6355527B2 JP 60067735 A JP60067735 A JP 60067735A JP 6773585 A JP6773585 A JP 6773585A JP S6355527 B2 JPS6355527 B2 JP S6355527B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
polymer
group
poly
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP60067735A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61225203A (ja
Inventor
Shoji Ito
Kensaku Mizoguchi
Masao Suda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP6773585A priority Critical patent/JPS61225203A/ja
Publication of JPS61225203A publication Critical patent/JPS61225203A/ja
Publication of JPS6355527B2 publication Critical patent/JPS6355527B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は新規な親水性−疎水性熱可逆型重合体
及びその製造方法に関するものである。さらに詳
しくいえば、本発明は、遮光体、温度センサー、
吸着剤、さらには玩具、インテリア、捺染剤、デ
イスプレイ、分離膜、メカノケミカル素子材料な
どに利用しうる親水性−疎水性熱可逆型重合体、
及びこのものを効率よく製造する方法に関するも
のである。 従来の技術 水溶性高分子化合物の中には、水溶液状態にお
いてある温度(転移温度又は曇点)以上では折出
白濁化し、その温度以下では溶解透明化するとい
う特殊な可逆的溶解挙動を示すものがあり、この
ものは親水性−疎水性熱可逆型重合体と呼ばれ、
近年温室や化学実験室、ラジオアイソトープのト
レーサー実験室などの遮光体、温度センサー、あ
るいは水溶性有機物質用吸着剤などとして利用さ
れつつある。 このような熱可逆型重合体としては、従来、ポ
リ酢酸ビニル部分けん化物、ポリビニルメチルエ
ーテル、メチルセルロース、ポリエチレンオキシ
ド、ポリビニルメチルオキサゾリデイノン及びポ
リアクリルアミド誘導体などが知られている。 これらの熱可逆型重合体の中でポリアクリルア
ミド誘導体は、水中で安定であり、かつ比較的安
価に製造しうるので、前記用途に好適であるが、
熱可逆性を有するものとしては、これまでポリ
(N−イソプロピルアクリルアミド)、ポリ(N,
N−ジエチルアクリルアミド)、ポリ(N−アク
リルピロリジン)、ポリ(N−アクリルピペリジ
ン)などが知られているにすぎない。 このため、ポリアクリルアミド誘導体を、例え
ば温度センサーや遮光体などに利用しようとして
も、転移温度は物質に固有で、任意に設定するこ
とができず、これまでの限られた数の誘導体では
利用範囲が制限されるのを免れない。 発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、このような事情のもとで、親
水性−疎水性熱可逆型ポリアクリルアミド誘導体
の利用範囲を拡大すべく、さらに異なつた転移温
度を有する新規なポリアクリルアミド系の親水性
−疎水性熱可逆型重合体、及びこのものを効率よ
く製造する方法を提供することにある。 問題点を解決するための手段 本発明者らは鋭意研究を重ねた結果、一般式 CH2=CR1−CONH(−CH2)−3OR2 ……() (式中のR1は水素原子又はメチル基、R2はエチ
ル基又はイロプロピル基である) で表わされるビニル化合物をラジカル重合して得
られる重合体により、前記目的を達成しうること
を見出し、この知見に基づいて本発明を完成する
に至つた。 すなわち、本発明は、一般式 (式中のR1及びR2は前記と同じ意味をもつ) で表わされる繰り返し単位から成り30℃における
極限粘度〔η〕0.01〜6.0に相当する分子量を有
する親水性−疎水性熱可逆型重合体、及びこれを
前記一般式()で表わされるビニル化合物をラ
ジカル重合させることによつて製造する方法を提
供するものである。 本発明で用いる前記一般式()で表わされる
ビニル化合物は、例えば次式で示されるように、
アクリル酸クロリド又はメタクリル酸クロリドと
3−アルコキシプロピルアミンとトリエチルアミ
ンとをアセトン、ベンゼンまたはトルエン中にお
いて、好ましくは0〜10℃の温度で反応させる方
法によつて製造することができる。 (式中R1及びR2は前記と同じ意味をもつ) 本発明で用いるビニル化合物としては、具体的
には、N−エトキシプロピルアクリルアミド(沸
点85℃/1mmHg)、N−イソプロポキシプロピル
アクリルアミド(同115℃/1mmHg)、N−エト
キシプロピルメタクリルアミド(同130℃/3mm
Hg)、N−イソプロポキシメタクリルアミド(同
105℃/1mmHg)が挙げられる。 本発明においては、これらのビニル化合物をラ
ジカル重合させて、その重合体を製造する。重合
方法としては、溶液重合法及び塊状重合法がある
が、通常溶液重合法が好ましく用いられる。この
溶液重合法においては、溶媒中に該ビニル化合物
を溶かし1〜80重量%濃度の溶液として、放射線
を照射するか、ラジカル重合開始剤の存在下に加
熱、あるいは光増感剤の存在下に光照射するな
ど、通常知られている任意のラジカル重合法を用
いることができる。このような溶液重合法に用い
られる溶媒については特に制限はないが、例えば
水、アルコール類、N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルス
ルホキシド、アセトン、ジオキサン、テトラヒド
ロフラン、ベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素
などを挙げることができ、これらはそれぞれ単独
で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いて
もよい。 このようにして得られた本発明の重合体は、低
温域で水に溶け、高温域で水に不溶となる高温疎
水型の熱可逆性を有している。該重合体の転移温
度は重合条件によつて異なるが、1重量%水溶液
においては、ポリ(N−エトキシプロピルアクリ
ルアミド)で22〜25℃、ポリ(N−イソプロポキ
シプロピルアクリルアミド)で5〜9℃、ポリ
(N−エトキシプロピルメタクリルアミド)で34
〜39℃、ポリ(N−イソプロポキシメタクリルア
ミド)で10〜14℃の範囲にある。 本発明の重合体は−CONH−基、−OR2基、−
CH2−CR1−基を有するので、赤外線吸収スペク
トルなどによつて同定することができる。またそ
の重合度については、メタノール溶液における30
℃の温度での極限粘度〔η〕が0.01〜6.0の範囲
のものである。さらに各種溶媒に対する溶解性に
ついては、冷水、メタノール、エタノール、クロ
ロホルム、アセトン、テトラヒドロフラン、N,
N−ジメチルホルムアミドなどには可溶である
が、熱水、n−ヘキサン、n−ヘプタンなどには
不溶である。 発明の効果 本発明のポリアクリルアミド系親水性−疎水性
熱可逆型重合体は、可逆的に低温で水に溶け、高
温で水に不溶になるという高温疎水型の熱可逆性
を有するものであつて、従来知られている熱可逆
型ポリアクリルアミド誘導体とは異なる転移温度
を有しており、温度や化学実験室、ラジオアイソ
トープのトレーサー実験室などの遮光体、温度セ
ンサー、水溶性有機物質の吸着剤、さらには玩
具、インテリア、捺染剤、デイスプレイ、分離
膜、メカノケミカル素子材料などに利用すること
ができる。 例えば、本発明の重合体を水溶液のままで、あ
るいは含水ゲルやマイクロカプセルの形態で透明
板上に積層したものは、太陽直射光によつて必要
以上に室内温度が昇温するのを自動的に防止する
ための遮光体として好適である。 実施例 次に実施例により本発明をさらに詳細に説明す
る。 参考例 1の三角フラスコにトリエチルアミン50.9
g、3−エトキシプロピルアミン51.6g及びアセ
トン450mlを入れ氷で冷やして内容液を10℃未満
の温度に保ち、かきまぜながらこの中にアクリル
酸クロリド41.5mlとアセトン50mlの混合溶液を滴
下漏斗から約3時間かけてゆつくり滴下した。滴
下完了後、反応液を1昼夜放置冷却した後ろ過
し、ロータリエバポレータを用いてろ液からアセ
トンを除去して濃縮した。次いで減圧蒸留して沸
点85℃/1mmHgの無色透明の留分を回収し、液
状物質45.2gを得た。 このものはマススペクトル及びIRスペクトル
からN−エトキシプロピルアクリルアミドである
ことが確認された。 同様にして、N−ヒドロキシプロピルアクリル
アミド、N−エトキシプロピルアクリルアミド、
N−イソプロポキシプロピルアクリルアミド、N
−n−ブトキシプロピルアクリルアミド、N−イ
ソブトキシプロピルアクリルアミド、N−エトキ
シプロピルメタクリルアミド、N−イソプロポキ
シプロピルメタクリルアミドを合成した。 実施例 参考例で得た各種モノマーのラジカル重合体を
製造した。 重合開始剤としてアゾビスイソプチロニトリル
を用い、重合開始剤濃度50mg/1mlのメタノール
溶液20mlに所定重量のモノマーを加え、これをア
ンプルに入れ、液体窒素を用いて減圧脱気したの
を封じ、温度60℃で51時間反応させた。次いで反
応液にアセトンを加えたのち、この溶液をベンゼ
ン−n−ヘキサン混合溶媒中に投入してポリマー
を沈殿させ、回収した。 得られたポリマーについては、メタノール溶液
とし、ウベローデ粘度計を用いて30℃で粘度測定
し、極限粘度〔η〕を求めた。また、転移温度
を、水溶液の温度変化に伴う光透過率の変化及び
DSC測定から求めた。すなわち、1重量%濃度
のポリマー水溶液を調製して、温度コントローラ
付分光光度計にセツトし、昇温速度1℃/minで
昇温させながら、波長500nmでの光透過率を測
定し、転移温度はこの光透過率が初期透過率の1/
2となる温度(TL)から求めた。またポリマー7
〜8mgを水50〜60mg中に加え、昇温速度1℃/
minでDSC測定を行い、吸熱ピークの頂点の温度
(Td)からも転移温度を求めた。 これらの結果を次表に示す。また、第1図及び
第2図に透過率−温度曲線を、第3図及び第4図
にDSC曲線を示す。 これらの図においては、1はポリ(N−エトキ
シプロピルアクリルアミド)、2はポリ(N−イ
ソプロポキシプロピルアクリルアミド)、3はポ
リ(N−エトキシプロピルメタクリルアミド)、
4はポリ(N−イソプロポキシプロピルメタクリ
ルアミド)のデータであり、また、第1図及び第
2図において、実線は昇温時、点線は降温時のデ
ータである。
【表】 この表から分るように、ポリ(N−アルコキシ
プロピルアクリルアミド)又はポリ(N−アルコ
キシプロピルメタクリルアミド)において、アル
コキシ基がエトキシ基、イソプロポキシ基の場合
は熱可逆性であり、n−プトキシ基、イソプトキ
シ基の場合は水不溶性である。また、アルコキシ
基の代りに水酸基が置換されたものは水溶性であ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明重合体の1重量%水
溶液における透過率−温度曲線を示すグラフ、第
3図及び第4図は、本発明重合体水溶液のDSC
曲線を示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 (式中のR1は水素原子又はメチル基、R2はエチ
    ル又はイソプロピル基である) で表わされる繰り返し単位から成り、30℃におけ
    る極限粘度〔η〕0.01〜6.0に相当する分子量を
    有する親水性−疎水性熱可逆型重合体。 2 一般式 CH2=CR1−CONH(−CH2)−3OR2 (式中のR1は水素原子又はメチル基、R2はエチ
    ル基又はイソプルピル基である) で表わされるビニル化合物をラジカル重合させる
    ことを特徴とする、一般式 (式中のR1及びR2は前記と同じ意味をもつ) で表わされる繰り返し単位から成り、30℃におけ
    る極限粘度〔η〕0.01〜6.0に相当する分子量を
    有する親水性−疎水性熱可逆型重合体の製造方
    法。
JP6773585A 1985-03-29 1985-03-29 親水性−疎水性熱可逆型重合体及びその製造方法 Granted JPS61225203A (ja)

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